承式鋼管砼系桿拱橋施工技術(shù)

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1、下承式鋼管砼系桿拱橋施工技術(shù)馬衛(wèi)明（如皋市水利建筑安裝工程有限公司，江蘇南通，226500）1工程概況如皋市蒲黃線通揚(yáng)運(yùn)河大橋位于蒲黃線K10+729處，上跨通揚(yáng)運(yùn)河。主橋采用80m鋼管砼系桿拱結(jié)構(gòu)，主橋縱向由拱肋、系桿并綴以吊桿，構(gòu)成主要受力體系，為剛性系桿剛性拱結(jié)構(gòu)。橫向通過風(fēng)撐、橫梁和系桿將兩片拱肋連城整體，并通過擱置在橫梁上的橋面板及現(xiàn)澆層構(gòu)成橋面行車系。拱肋為本橋的主要受力構(gòu)件，拱軸線為二次拋物線，計(jì)算跨徑L=80m，計(jì)算矢高16m，矢跨比1/5。拱肋斷面為啞鈴型鋼管混凝土，截面寬度0.

2、75m,高度1.8m,寬度和高度沿拱軸線始終不變，拱肋上下弦管(Q345qC)直徑均為750mm,壁厚16mm。通過兩塊綴板連接，堅(jiān)綴板厚度為16mm，拱肋全斷面填充C40微膨脹混凝土。系桿作為縱向連接拱肋的主要受拉構(gòu)件，為預(yù)應(yīng)力混凝土箱型截面。系桿截面寬度1.2m，高度1.8m，系桿為矩形空箱斷面，在系桿端頭變?yōu)榧痈邔?shí)心截面，系桿預(yù)應(yīng)力鋼束張拉須結(jié)合施工分批進(jìn)行。吊桿將橋面系重量傳遞給拱肋，本橋采用拉索結(jié)構(gòu)。拉索外圓鋼管Φ309×16mm，鋼管上端焊接于拱肋下弦管下緣，鋼管下端焊接于系桿頂面預(yù)埋

3、鋼板上，可以承受一定的壓力。拉索內(nèi)穿集束鋼絲，承受拉力。吊桿下端為固定端，錨固于系桿內(nèi)，上端為張拉端。風(fēng)撐連接兩片拱肋，使其協(xié)同受力，并保持拱肋穩(wěn)定。每道風(fēng)撐由兩根Φ500×10m鋼管及多根Φ273×10mm腹桿組成，風(fēng)撐所有鋼管均不灌注混凝土。全橋共設(shè)5道風(fēng)撐。全橋橫梁分為中橫梁和端橫梁。中橫梁為工字型實(shí)心截面，端橫梁為空心截面（與系桿交接處變?yōu)閷?shí)心截面）。所有橫梁頂面在行車道部分設(shè)雙向2%橫坡，以利用其上橋面板及鋪裝直接形成雙向橫坡，橫梁底面水平。橫梁均為預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，橫梁長(zhǎng)度為17m，中橫梁于

4、系桿平面相交，每根中橫梁由兩根吊桿支承。中橫梁采用預(yù)制安裝、端橫梁采用現(xiàn)澆施工，橫梁預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)分批進(jìn)行。橋面板為22㎝厚的實(shí)心板，縱向擱置在橫梁上，橋面板之間橫向鉸接，縱向主筋采用焊接，輔以22㎝厚現(xiàn)澆混凝土接頭及10㎝混凝土橋面現(xiàn)澆層，構(gòu)成橋面整體連續(xù)體系。橋面鋪裝為10㎝瀝青混凝土。2施工難點(diǎn)通揚(yáng)運(yùn)河為本市境內(nèi)重要的水運(yùn)通道，水上運(yùn)輸繁忙，來往船只多，給水上作業(yè)帶來一定的困難。鋼管砼系桿拱橋工序多，交叉作業(yè)多。系桿采用預(yù)制吊裝技術(shù)，吊裝長(zhǎng)度16m，吊裝重量達(dá)70t;拱肋采用分三段吊裝，最大吊

5、裝長(zhǎng)度29m，吊裝重量達(dá)21t。施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地狹小，橋梁施工區(qū)外側(cè)有民用碼頭，吊裝條件差。3施工流程下承式鋼管砼系桿拱橋采用先梁后拱的少支架施工工藝，具體施工流程如下：（1）主墩基樁定位放樣，搭設(shè)基礎(chǔ)施工平臺(tái)，安裝鉆機(jī)，進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工，并對(duì)基樁進(jìn)行無(wú)破損檢測(cè)；主墩承臺(tái)、墩身及蓋梁施工；（2）在水中搭設(shè)臨時(shí)支墩，支墩上搭設(shè)貝雷架，并進(jìn)行預(yù)壓，以消除非彈性變形的影響，預(yù)壓重量應(yīng)為對(duì)應(yīng)位置全部恒載重量的1.2倍+施工荷載，預(yù)壓最后連續(xù)三天沉降量必須滿足不超過1mm/天。在支架上分六段拼裝系桿（包括拱腳節(jié)點(diǎn)

6、），系桿澆筑要考慮預(yù)拱度的設(shè)置；（3）現(xiàn)澆端橫梁。按平衡、對(duì)稱的原則安裝中橫梁，先安裝1#、5#、9#、13#中橫梁，張拉中橫梁N3鋼束，張拉端橫梁N1、N2鋼束；張拉主墩蓋梁預(yù)應(yīng)力束N2；（4）張拉系桿第一批預(yù)應(yīng)力鋼束；（5）分三段吊裝、拼接拱肋鋼管（拱肋安裝支架與系桿現(xiàn)澆支架分離、獨(dú)立）；（6）從中間向兩邊對(duì)稱安裝所有吊桿（焊接吊桿鋼管）及風(fēng)撐；（7）灌注拱肋鋼管混凝土，混凝土灌注順序?yàn)椋合认孪夜堋⒑笊舷夜?，再綴板腹箱。加載順序?yàn)椋簭墓澳_到拱頂，采用泵送頂升壓注，按對(duì)稱、平衡的原則依次灌注。澆

7、筑下一根管混凝土的時(shí)間間隔須保證一根管混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值的90%以上；（8）按平衡、對(duì)稱的原則安裝其余所有中橫梁，并張拉N3鋼束；（9）待系桿、拱肋混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)值的90%時(shí)，第一次拉吊桿，吊桿張拉應(yīng)按照跨中對(duì)稱進(jìn)行；（10）張拉系桿第二批預(yù)應(yīng)力鋼束；（11）安裝橋面板；（12）張拉中橫梁N2鋼束；（13）張拉系桿第三批預(yù)應(yīng)力鋼束，拆除施工支架；（14）張拉主墩蓋梁預(yù)應(yīng)力鋼束后，澆筑主橋墩系梁；（15）吊裝引橋部分預(yù)應(yīng)力箱梁，澆筑箱梁橋面板、端橫梁、中橫梁、張拉頂板預(yù)應(yīng)力鋼束

8、，完成體系轉(zhuǎn)變；（16）現(xiàn)澆橋面10㎝水泥砼層，安裝防撞護(hù)欄；（17）張拉主橋端橫梁N3鋼束；（18）鋪筑橋面瀝青混凝土及橋面附屬設(shè)施；（19）第二次張拉吊桿，進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整后，達(dá)到最終吊桿設(shè)計(jì)張拉控制力和伸長(zhǎng)量；（20）張拉中橫梁N1鋼束；（21）全橋性能檢測(cè)后竣工通車。4施工工藝及方法4.1拱肋、風(fēng)撐加工拼裝拱肋風(fēng)撐采用先在工廠分節(jié)加工成型，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后按三段拼裝。選用有經(jīng)驗(yàn)的鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行拱肋風(fēng)撐的加工，加工時(shí)按便于運(yùn)輸?shù)拈L(zhǎng)度進(jìn)行拼裝，一般不超過12m。廠內(nèi)加工時(shí)，先